本發(fā)明涉及纖維增強復合材料3D打印技術領域，具體涉及一種連續(xù)纖維增強復合材料3D打印的多級送絲打印頭。

背景技術：
纖維增強復合材料具有高比強度、高比模量、耐高溫、低密度等一系列的優(yōu)異性能，廣泛應用于航空航天和民用工業(yè)等領域。與短纖維與長纖維增強復合材料相比，連續(xù)纖維增強復合材料具有更加優(yōu)異的力學性能以及可設計性能。3D打印技術具有制造任意復雜零件以及擁有較好打印自由度的特點，將3D打印技術應用于連續(xù)纖維增強復合材料零件的制造能夠制造出具有復雜結構的連續(xù)纖維增強復合材料零件。連續(xù)纖維3D打印技術是將連續(xù)纖維與基體材料同時送入3D打印頭擠出復合材料絲材進行3D打印成型零件，目前該項3D打印技術已初步得到應用。復合材料是由增強纖維、基體材料以及兩者之間的界面相組成，增強纖維主要起承載作用，基體材料主要起連接增強相和傳載作用，而界面作為復合材料另一個重要的微結構，不僅起著連接增強纖維與樹脂基體的“橋梁”作用，也是外加載荷從基體向增強纖維傳遞的“紐帶”。界面的結構、組成、性質、結合方式以及界面粘結強度對復合材料的力學性能以及破壞行為有著重大的影響，因此改善3D打印纖維增強復合材料的界面性能對于纖維增強復合材料的進一步應用發(fā)展具有十分重要的意義。然而，目前將3D打印技術應用于連續(xù)纖維增強復合材料零件的制造仍然存在著以下幾個方面的問題：一、不同的基體材料打印出來的復合材料零件的機械性能不同，例如有些基體材料打印出來的復合材料零件強度高，但是韌性低，基體材料層與層之間結合性能差；有些基體材料韌性彈性好，層間結合性能好，但是零件強度較低；但是目前常規(guī)的單級打印噴頭只能打印一種基體材料，使得打印出來的連續(xù)纖維增強復合材料的機械性能單一，不能得到具有良好綜合性能的成型零件；二、由于連續(xù)纖維比表面積小、表面活性低，與基體材料的浸潤性差，使得復合材料界面結合性能差，從而嚴重影響了復合材料整體優(yōu)異性能的發(fā)揮，因此需要對連續(xù)纖維進行預浸漬處理增強纖維與基體材料之間的結合強度，但是目前的單級打印噴頭很難將預浸漬處理工藝集成到噴頭中去。

技術實現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)纖維增強復合材料3D打印的多級送絲打印頭，實現(xiàn)高性能連續(xù)纖維增強復合材料零件3D打印成型。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：一種連續(xù)纖維增強復合材料3D打印的多級送絲打印頭，包括固定于一級加熱塊3上表面的纖維導管1，纖維導管1內孔道形成纖維通道，一級喉管6固定于一級加熱塊3一側，一級喉管6內孔道形成一級內孔道，高分子材料9從一級內孔道穿過進入一級加熱塊3熔融腔內；一級加熱塊3固定于二級加熱塊4上方，二級喉管7固定于二級加熱塊4一側，二級喉管7內孔道形成二級內孔道，高性能熱塑性材料10從二級內孔道穿過進入二級加熱塊4熔融腔內；以此相同的結構類推，前面一級的加熱塊固定于后面一級加熱塊上，最終所有的加熱塊固定于末級加熱塊5上面，末級喉管8固定于末級加熱塊5一側，末級喉管8內孔道形成末級內孔道，末級高性能熱塑性材料11從末級孔道穿過進入末級加熱塊5熔融腔內，噴嘴12固定于末級加熱塊5下表面。所述的高分子材料9為柔性PLA或柔性ABS，高性能熱塑性材料10或末級高性能熱塑性材料11采用PEEK或ABS。所述多級送絲3D打印頭的使用方法，包括下列步驟：1)將多級送絲3D打印頭安裝到3D打印機中，并依次裝入高分子材料9、各級高性能熱塑性材料與連續(xù)纖維1，依次為各級加熱塊提供電源加熱；2)高分子材料9通過一級喉管6內孔道形成的一級內孔道，在一級加熱塊3加熱下成為熔融態(tài)高分子材料15進入到一級加熱塊3中的熔融腔內；3)連續(xù)纖維束2通過纖維導管1內孔道形成的纖維通道，首先與熔融態(tài)高分子材料15復合在一起形成一級包覆完成預浸漬處理，二者從一級加熱塊3出口擠出；4)高性能熱塑性材料10通過二級喉管7形成的二級內孔道，在二級加熱塊4加熱下成為熔融態(tài)高性能熱塑性材料14進入到二級加熱塊4的熔融腔內，并與由一級加熱塊3出口擠出的完成一級包覆的復合纖維束復合在一起完成二級包覆從二級加熱塊4出口擠出；5)以此類推，各級熔融態(tài)的基體材料通過各級內孔道進入各級加熱塊中加熱成為熔融態(tài)并與從上一級加熱塊出口擠出的復合纖維束復合在一起完成此級包覆進入到下一級加熱塊中,最終在末級加熱塊5中與熔融態(tài)高性能熱塑性材料13復合完成整個...